Problema P.3 · Ciencia de Materiales UB Examen Parcial de Ciencia de Materiales
Tema: Diagrames de fases binaris · Del examen Examen Parcial de Ciencia de Materiales
Enunciado
Problema P.3 (2,5 puntos). Análisis del diagrama de fases Pb-Mg
A partir del diagrama de fases del sistema magnesio-plomo (Pb-Mg) que se muestra a continuación:
a)
Identifique los puntos invariantes del sistema, indicando el tipo de reacción, su temperatura y el porcentaje en peso de plomo (%Pb).
b)
Efectúe un análisis de equilibrio de fases para una aleación con un contenido del 10% en peso de Mg (90% en peso de Pb) a las temperaturas de: 600 °C, 400 °C y a 250 °C − dT (inmediatamente por debajo de la temperatura eutéctica). Para cada caso especifique las fases presentes, su composición química y la fracción en peso de cada una.
c)
Determine la composición global de la aleación que proporciona, a 200 °C, una mezcla constituida por un 67% de fase y un 33% de compuesto intermetálico .
% en peso de Pb
Solución
Según los criterios oficiales de corrección
a. Identifique los puntos invariantes del sistema, indicando el tipo de reacción, su temperatura y el porcentaje en peso de plomo (%Pb).
Solución: Eutéctico 1: T ≈ 466 °C, aprox. 34% Pb (L ⇌ α + Mg2Pb); Fusión congruente: T ≈ 550 °C, 81% Pb; Eutéctico 2: T ≈ 253 °C, aprox. 97% Pb (L ⇌ Mg2Pb + β).
b. Efectúe un análisis de equilibrio de fases para una aleación con un contenido del 10% en peso de Mg (90% en peso de Pb) a las temperaturas de: 600 °C, 400 °C y a 250 °C − dT (inmediatamente por debajo de la temperatura eutéctica). Para cada caso especifique las fases presentes, su composición química y la fracción en peso de cada una.
Solución: A 600 °C: 100% Líquido (90% Pb). A 400 °C: 25% Mg2Pb (81% Pb) y 75% L (93% Pb). A 250 °C − dT: 50% Mg2Pb (81% Pb) y 50% β (99% Pb).
c. Determine la composición global de la aleación que proporciona, a 200 °C, una mezcla constituida por un 67% de fase α y un 33% de compuesto intermetálico Mg2Pb.
Solución: 28,07% en peso de Pb
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